安息香的辅酶合成及氧化

一、 实验目的

1、 掌握安息香的辅酶合成和氧化路线及实验方法，

2、 熟练掌握重结晶的实验方法，

3、 熟知利用薄层层析法检测反应进程。

二、 实验原理

安息香缩合反应一般采用氰化钾（钠）作催化剂，是在碳负离子作用下，两分子苯甲醛缩合生成二苯羟乙酮。但氰化物是剧毒品，对人体有危害且操作困难。除CN—外，噻唑生成的季铵盐也可对安息香缩合起催化作用。如用有生物活性的维生素B1的盐酸盐代替氰化物催化安息香缩合反应，条件温和、无毒而且产率高。反应机理如下：

安息香可以被浓硝酸氧化成二苯基乙二酮。

三、 实验药品和仪器

实验药品：新蒸的苯甲醛（熔沸点分别为－26℃和178℃，无色透明液体微溶于水溶于醇醚等有机溶剂，分子量为106.12）；安息香（熔沸点分别为133℃和344℃ ，白色固体不溶于水微溶于醚类溶于醇，分子量为212.24）；维生素B1(维生素B1的生物化学名称叫硫胺素，是一种水溶性维生素。)；乙醇；氢氧化钠；浓硝酸；冰醋酸；二氯甲烷（无色透明易挥发液体，具有类似醚的气味，熔沸点分别为：-95.1℃和39.8℃，溶于约50倍的水，溶于酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、乙酰乙酸乙酯、环己胺等。）

实验仪器：圆底烧瓶、回流冷凝管、布氏漏斗、温度计、薄层板、抽滤瓶。

四、实验装置简图

回流装置 氧化装置

五、实验步骤

安息香的辅酶合成：

1、50ml圆底烧瓶中，加入1.75g维生素B1，4ml水和15ml 95%乙醇，摇匀溶解后将烧瓶置于冰水浴中冷却，自冷凝管顶端，边摇动边逐滴加入5ml3mol/LNaOH溶液调节pH值至为9~10；

2、加入10ml新蒸苯甲醛，加入沸石，回流1.5h，水浴温度60~75℃；

3、反应物冷却至室温，析出白色晶体，待结晶完全抽滤，用冷水洗涤，95%乙醇重结晶，得白色结晶。

安息香的氧化：

1、 将3.0g上述的安息香粗产品和15ml冰醋酸及7.5ml浓硝酸混合均匀于100ml的三口烧瓶内，插上回流冷凝管和温度计，在水浴上加热混合物至液体温度为85~95℃，每隔15min用毛细管吸取少量反应液；

2、 用薄层层析法检验安息香是否全部转化为二苯基二乙酮；

3、 当反应接近结束时，将反应液冷却并加入60ml水和60g冰的混合物。有黄色的二苯基二乙酮结晶出现，抽滤，用水洗涤，干燥后用甲醇重结晶。计算产率。

六、实验记录

时间 操作 现象 备注

第二篇：安息香的合成及表征

综 合 化 学 实 验 报 告 学 院

学　　院　 化学化工学院 　

实验名称：安息香的合成及表征

学生姓名

专　　业

学　　号 　

年　　级

指导教师

二〇XX 年 五 月 十 九 日

安息香的合成及表征

摘要：：本实验采用有生物活性的辅酶维生素B1 ;(Thiamine)作催化剂，通过苯甲醛的缩合反应合成安息香(Benzoin)，酶的参与反应可以使反应更巧妙、更有效在温和的条件下进行、无毒且产率高。并测定了安息香的熔点和红外光谱，进行了简单的分析和表征。

关键词：安息香 ; 维生素B1 ; 苯甲醛 ; 碱 ；红外测试

0 引言

安息香又名二苯乙醇酮、2-羟基-1,2-二苯基乙酮，是一种无色或白色晶体。通常用氰化物作为催化剂通过苯甲醛缩合合成，但是氰化物有剧毒，所以本实验采用了有生物活性的辅酶维生素B1 ;来代替剧毒的氰化物完成安息香的缩合反应， 反应时，维生素B1 ;分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻位的氢，在碱的作用下可生成碳负离子(Ⅳ)。

然后(Ⅳ)与苯甲醛作用生成中间体(Ⅴ)，(Ⅴ)可以被分离得到。

(Ⅴ)经异构化脱去质子得到了中间体烯胺(Ⅵ)，(Ⅵ)与另一分子苯甲醛作用时就得到了缩合中间物(Ⅶ)，再进一步得到产物(Ⅷ)。

1. 实验部分

1.1 实验试剂

新蒸苯甲醛、 维生素B1 ;、乙醇（95%）、氢氧化钠（3M）、蒸馏水、冰块

1.2 实验仪器

回流冷凝管、圆底烧瓶（100ml1个）、量筒（10ml，25ml，50ml各一个）、烧杯、水浴装置、 抽滤装置、机械搅拌装置、熔点仪、红外光谱仪

1.3 实验步骤

1.3.1 在100mL烧瓶上装好回流冷凝管，加入3.5g(0.010mol)维生素B1和7mL水，使其溶解， 再加入30mL95%乙醇。在冰浴冷却下，边搅拌边逐滴加入8mL左右3mol·L-1 氢氧化钠，约5min。当碱液加入一半时溶液呈淡黄色，随着碱液的加入溶液的颜色也变深。

1.3.2 量取20mL(20.8g,0.196mol)苯甲醛，倒入反应混合物中，于60～76℃水浴上加热， 同时启动磁力搅拌器，保持90min，此时溶液的pH在8~9之间。反应混合物经冷却后即有白色晶体析出。抽滤，用100mL冷水分几次洗涤，用95%乙醇重结晶。得到白色晶体，在烘箱中充分干燥，称重。

1.3.3 测定产品的熔点和红外光谱，并分析光谱图

2.结果与讨论

2.1 结果

2.1.1 产率

合成的安息香质量为8.8636g, 理论质量为20.80g，产率为42.61%

2.2.2 熔点

实验合成的安息香的熔点为131.15℃

2.2.3 红外光谱分析

下图为安息香的红外光谱图：在3415.91cm-1有宽而尖的强峰，是羟基的伸缩振动；1679.42cm-1有尖的强峰，是羰基的特征峰；1595.53cm-1、1449.41cm-1是苯环的骨架振动，3100～3000cm-1为苯环上质子的伸缩振动，说明有苯环，从755.34cm-1和704.75cm-1的两个峰也可以说明苯环上有五个领接氢。

2.2 讨论

2.2.1 影响实验的关键因素

本实验的关键步骤是碳负离子的生成。而维生素B1分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子领位的氢，在碱性作用下生成碳负离子，所以在实验过程中要保护维生素B1不变质，保持其催化作用。采取的措施有①维生素应放于冰箱内保存，使用时取出，用后及时放回②实验过程中使用蒸馏水③冰浴冷却下搅拌④NaOH边搅拌边逐滴加入

2.2.2 pH的控制

pH值是本实验成败的关键，太高或太低均影响收率，氢氧化钠溶液要用滴管滴加入反应液中，同时检测反应液使其pH值在8~9之间。

参考文献

[1] 吴世晖,周景尧,林子森等,中级有机化学实验[M],北京:高等教育出版社,1986.

[2] 王玥菊,李二成.安息香激光光解的CIDNP研究[J].波谱学杂志,2006.

[3] 张国升,程俊等,安息香缩合反应的改进[J],化学合成.2003,(1)17.

[4] 李仲杰,李四季.α-羟甲基安息香合成和光引发性能的研究[J],2004.

[5] 何强芳,伍光仲,朱洁民,安息香缩合反应的影响因素[J].大学化学,2010,(3).

[6] 刘汉标,石建新,雏小勇等.基础化学实验[M],北京;科学出版社,2008,1.

[7] 杜登学,马万勇等,基础化学实验简明教程[M].北京:化学化工出版社,2007.8.

[8] 李中华,白亦穷,辅酶催化安息香缩合反应的实验探讨[J].大学化学.2011,(2).

[9] 张功成,沈永雯,李小龙,二苯基羟乙酮的合成[J],有机化学.1999,(3).2.